Pr掺杂SrTiO₃的晶体结构、局域结构与缺陷结构

X射线衍射研究表明，(Sr$_{1-x}$Pr$_x$)TiO$_3$固溶体在300 K时的结构随$x$增加从立方$Pm3m$转变为四方$I4/mcm$。对固溶体XANES和EXAFS谱的分析揭示，无论制备条件如何，Pr离子主要以+3氧化态存在，它们取代Sr原子并处于在中心位置。(Sr$_{1-x}$Pr$_x$)TiO$_3$中晶格参数对Pr浓度的弱依赖性被解释为两种效应的竞争：由Sr和Pr离子半径差异导致的Sr--O键长弛豫，与带正电的Pr$^{3+}$和Ti$^{4+}$离子之间的排斥。研究表明，晶体中最重要的缺陷是带电Sr空位和SrO平面型层错；镨不进入平面型层错中的Sr位点。